1.1. Краткая история развития нефтегазодобычи. Колодезная добыча нефти


13.Краткая история развития нефтегазодобычи.

Современным методам добычи нефти предшествовали при-

митивные способы:

• сбор нефти с поверхности водоемов;

• обработка песчаника или известняка, пропитанного нефтью;

• извлечение нефти из ям и колодцев.

Сбор нефти с поверхности открытых водоемов—по-видимому, один

из старейших способов ее добычи. Он применялся в Мидии, Ассиро-

Вавилонии и Сирии до н. э., в Сицилии в I веке н. э. Этим методом нефть

добывали в Колумбии и Венесуэле. В России добычу нефти методом ее

сбора с поверхности реки Ухты в 1745 г. организовал Ф. С. Прядунов.

В 1858 г. на о. Челекен и в 1868 г. в Кокандском ханстве нефть собирали

в канавах, устраивая запруду из досок. Американские индейцы, когда об-

наруживали нефть на поверхности озер и ручьев, клали на воду одеяло,

впитывающее нефть, а затем отжимали его в сосуд.

Обработка песчаника или известняка, пропитанного нефтью, с це-

лью ее извлечения впервые описаны итальянским ученым Ф. Ариосто

в XV в.: недалеко от Модены в Италии нефтесодержащие грунты измель-

чались и подогревались в котлах; затем их помещали в мешки и отжи-

мали с помощью пресса. В 1819 г. во Франции нефтесодержащие пласты

известняка и песчаника разрабатывались шахтным способом. Добытую

породу помещали в чан, заполненный горячей водой. При перемешива-

нии на поверхность воды всплывала нефть, которую собирали черпаком.

Добыча нефти из ям и колодцев также известна с давних времен.

В Киссии—древней области между Ассирией и Мидией—в V в. до н. э.

нефть добывали с помощью кожаных ведер—бурдюков.

При колодезном способе техника добычи нефти не менялась на протя-

жении столетий. Но уже в 1835 г. чиновник горного ведомства Фаллендорф

на Тамани впервые применил насос для откачки нефти через опущенную

деревянную трубу.

Длительное время к добыче нефти посредством бурения скважин

в нашей стране относились с предубеждением. Считалось, что раз сечение

скважины меньше, чем у нефтяного колодца, то и приток нефти к сква-

жинам существенно меньше. При этом не учитывалось, что глубина сква-

жин значительно больше, а трудоемкость их сооружения меньше.

Тем не менее, практические результаты бурения скважин постепен-

но изменили это мнение. Кроме того, и статистические данные о влия-

нии глубины колодцев на добычу нефти свидетельствовали о необходи-

мости развития бурения: в 1872 г. среднесуточная добыча нефти из одно-

го колодца глубиной 10…11 м составляла 816 кг, 14…16 м—3081 кг, а свы-

ше 20 м—уже 11200 кг.

При эксплуатации скважин нефтепромышленники стремились пере-

вести их в режим фонтанирования, т. к. это был наиболее легкий путь до-

бычи. Первый мощный нефтяной фонтан в Балаханах ударил в 1873 г. на

участке Халафи.В 1887 г. 42% нефти в Баку было добыто фонтанным способом.Форсированный отбор нефти из скважин приводил к быстрому истощению прилегающих к их стволу нефтеносных слоев, а остальная (боль-

шая) ее часть оставалась в недрах. Кроме того, из-за отсутствия доста-

точного количества хранилищ значительные потери нефти имели мес-

то уже на поверхности земли.

Добыча нефти из скважин, давление в которых было недостаточным

для фонтанирования, производилась с помощью цилиндрических ведер

длиной до 6 м. В их дне был устроен клапан, открывающийся при движе-

нии ведра вниз и закрывающийся под весом извлекаемой жидкости при

движении ведра вверх. Способ добычи нефти посредством желонок на-

зывался тартанием.

Первые опыты по применению глубинных насосов для добычи неф-

ти были выполнены в США в 1865 г. В России этот способ начали приме-

нять с 1876 г. Однако насосы быстро засорялись песком и нефтепромыш-

ленники продолжали отдавать предпочтение желонке. Из всех известных

способов добычи нефти главным оставался тартальный: в 1913 г. с его по-

мощью добывали 95% всей нефти.Тем не менее, инженерная мысль не стояла на месте. В 70-х годах XIX в. В. Г. Шухов предложил компрессорный способ добычи нефти посредством подачи в скважину сжатого воздуха (эрлифт).

Другой способ добычи нефти—газлифт—предложил М. М. Тихвинский в 1914 г.Выходы природного газа из естественных источников использова-

лись человеком с незапамятных времен. Позже нашел применение при-

родный газ, получаемый из колодцев и скважин. В 1902 г. в Сураханах

близ Баку была пробурена первая скважина, давшая промышленный газ

с глубины 207 м.

studfiles.net

Добыча нефти

 

Почти вся добываемая в мире нефть, извлекается посредством буровых скважин, закрепленных стальными трубами высокого давления. Для подъема нефти и сопутствующих ей газа и воды на поверхность скважина имеет герметичную систему подъемных труб, механизмов и арматуры, рассчитанную на работу с давлениями, соизмеримыми с пластовыми. Добыче нефти при помощи буровых скважин предшествовали примитивные способы: сбор ее на поверхности водоемов, обработка песчаника или известняка, пропитанного нефтью, посредством колодцев.

         Сбор нефти с поверхности водоемов– это, очевидно, первый по времени появления способ добычи, который до нашей эры применялся в Мидии, Вавилонии и Сирии. Сбор нефти в России, с поверхности реки Ухты начат Ф.С. Прядуновымв 1745 г. В 1858 на полуострове Челекен нефть собирали в канавах, по которым вода стекала из озера. В канаве делали запруду из досок с проходом воды в нижней части: нефть накапливалась на поверхности.

         Разработка песчаника или известняка, пропитанного нефтью, и извлечение из него нефти, впервые описаны итальянским ученым

Ф. Ариостов 15 веке. Недалеко от Модены в Италии такие нефтесодержащие грунты измельчались и подогревались в котлах. Затем нефть выжимали в мешках при помощи пресса. В 1833 –1845 г.г. нефть добывали из песка на берегу Азовского моря. Песок помещали в ямы с покатым дном и поливали водой. Вымытую из песка нефть собирали с поверхности воды пучками травы.

         Добыча нефти из колодцевпроизводилась в Киссии, древней области между Ассирией и Мидией в 5 веке до нашей эры при помощи коромысла, к которому привязывалось кожаное ведро. Подробное описание колодезной добычи нефти в Баку дал немецкий натуралист Э. Кемпфер. Глубина колодцев достигала 27 м, их стенки обкладывались камнем или укреплялись деревом.

         Добыча нефти посредством скважинначала широко применяться с 60-х г. 19 века. Вначале наряду с открытыми фонтанами и сбором нефти в вырытые рядом со скважинами земляные амбары добыча нефти осуществлялась также с помощью цилиндрических ведер с клапаном в днище. Из механизированных способов эксплуатации впервые в 1865 в США была внедрена глубоконасосная эксплуатация, которую в 1874 г применили на нефтепромыслах в Грузии, в 1876 в Баку. В 1886 г В.Г. Шуховпредложил компрессорную добычу нефти, которая была испытана в Баку в 1897г. Более совершенный способ подъема нефти из скважины – газлифт– предложил в 1914 г М.М. Тихвинский.

         Процесс добычи нефти, начиная от притока ее по пласту к забоям скважин и до внешней перекачки товарной нефти с промысла, можно разделить условно на 3 этапа.

ü     Движение нефти по пласту к скважинам благодаря искусственно создаваемой разности давлений в пласте и на забоях скважин.

ü     Движение нефти от забоев скважин до их устьев на поверхности – эксплуатация нефтяных скважин.

ü     Сбор нефти и сопровождающих ее газа и воды на поверхности, их разделение, удаление минеральных солей из нефти, обработка пластовой воды, сбор попутного нефтяного газа.

Под разработкой нефтяного месторождения понимается осуществление процесса перемещения жидкостей и газа в пластах к эксплуатационным скважинам. Управление процессом движения жидкостей и газа достигается размещением на месторождении нефтяных, нагнетательных и контрольных скважин, количеством и порядком ввода их в эксплуатацию, режимом работы скважин и балансом пластовой энергии. Принятая для конкретной залежи система разработки предопределяет технико-экономические показатели. Перед забуриванием залежи проводят проектирование системы разработки. На основании данных разведки и пробной эксплуатации устанавливают условия, при которых будет протекать эксплуатация: ее геологическое строение, коллекторские свойства пород (пористость, проницаемость, степень неоднородности), физические свойства жидкостей в пласте (вязкость, плотность), насыщенность пород нефти водой и газом, пластовые давления. Базируясь на этих данных, производят экономическую оценку системы, и выбирают оптимальную.

         При глубоком залегании пластов для повышения нефтеотдачи в ряде случаев успешно применяется нагнетание в пласт газа с высоким давлением.

         Извлечение нефти из скважин производится либо за счет естественного фонтанирования под действием пластовой энергии, либо путем использования одного из нескольких механизированных способов подъема жидкости. Обычно в начальной стадии разработки действует фонтанная добыча, а по мере ослабления фонтанирования скважину переводят на механизированный способ: газлифтный или эрлифтный, глубинонасосный (с помощью штанговых, гидропоршневых и винтовых насосов).

         Газлифтный способ вносит существенные дополнения в обычную технологическую схему промысла, так как при нем необходима газлифтная компрессорная станция с газораспределителем и газосборными трубопроводами.

         Нефтяным промыслом называется технологический комплекс, состоящий из скважин, трубопроводов, и установок различного назначения, с помощью которых на месторождении осуществляют извлечение нефти из недр Земли.

         На месторождениях, разрабатываемых с помощью искусственного заводнения, сооружают систему водоснабжения с насосными станциями. Воду берут из естественных водоемов с помощью водозаборных сооружений.

         В процессе добычи нефти важное место занимает внутрипромысловый транспорт продукции скважин, осуществляемый по трубопроводам. Применяются 2 системы внутрипромыслового транспорта: напорные и самотечные. При напорных системах достаточно собственного давления на устье скважин. При самотечных  движение происходит за счет превышения отметки устья скважины над пометкой группового сборного пункта.

         При разработке нефтяных месторождений, приуроченных к континентальным шельфам, создаются морские нефтепромыслы.

        

 

 

studfiles.net

Добыча нефти. Нефть и продукты её переработки

Похожие главы из других работ:

Анализ эффективности внедрения УЭЦН на месторождениях НГДУ "Катанглинефтегаз"

4. Добыча жидкости и нефти установками электроцентробежных насосов

Общая добыча жидкости и нефти по НГДУ «Катанглинефтегаз» за 2007 год составила 4405375 тонн и 671720 тонн соответственно, а по скважинам УЭЦН месторождений ЦДНиГ-2 за 2007 год добыто жидкости 1599272 тонн (36,3% от всей добычи) и 226047 тонн нефти (33,6 % от всей добычи)...

География размещения нефтяных ресурсов в России. Проблемы и перспективы добычи и переработки нефти

1.3 Мировые запасы нефти, ее добыча и потребление

Анализ геологических запасов нефти в земных недрах постоянно вынашивает примерный вид. Достоверность этих оценок опирается на множество причин и прежде всего от степени геологической изученности территории...

Гидравлический разрыв пласта на Когалымском месторождении ЗАО "ЛУКОЙЛ АИК"

3.2.1 Добыча флюида

За 2001 год в целом по месторождению добыто 3 167 211 т жидкости, в т.ч.1 984 843 т нефти, 1 182 368 т воды. Фактическая добыча нефти больше прогнозируемой на 119 943 т. Cреднегодовая обводненность составила 37,3%, утвержденная - 36,1%...

История развития буровых вышек

2.1 Промышленная добыча нефти в России

...

Комплексная механизация очистных работ в условиях отработки лавы 1212-ю пл. Тройного шахты "Северная"

7.1 Добыча угля за цикл:

, (7.1) Ац=0,8?2,36?254?1,34 = 908 т где= 2,36 вынимаемая мощность пласта (с учетом мощности породных прослойков и присечки боковых пород при выемке весьма тонких пластов), м; =0,8 ширина захвата комбайна, м; г =1...

Образование, свойства и добыча алмазов

2. Ресурсы и добыча алмазов.

...

Платиновые руды и их добыча

История открытия и добыча платины на урале

На Урале первые сведения о находке платины и осмистого иридия как спутников золота в россыпях Верх-Исетского округа (Верх-Нейвинская дача) появились в 1819 г. Несколько лет спустя, в 1822 г. ее обнаружили в дачах Невьянского и Билимбаевского заводов...

Платиновые руды и их добыча

Добыча. Методы добычи

Добыча платиновой руды ведётся открытым и подземным способами. Открытым способом разрабатывается большинство россыпных и часть коренных месторождении. При разработке россыпей широко используются драги и средства гидромеханизации...

Подъем нефти на дневную поверхность

3. Механизированная добыча нефти

Целью системы механизированной эксплуатации скважин является ввод дополнительной энергии для обеспечения добычи или ее ускорения. Расходы на систему механизированной добычи должны быть оправданы доходами от ее эксплуатации...

Редкоземельные металлы

Производство и добыча в мире

В 2007-2008 гг. в мире добывалось по 124 тыс. т редкоземельных элементов. Причем лидировали следующие страны Китай (120,00 тыс. т, Баян-Обо), Индия (2,70 тыс. т), Бразилия (0,65 тыс. т). Данные по СНГ, США и Австралии на 2008 год неизвестны...

Редкоземельные металлы

Запасы и добыча в России

Россия владеет не менее 20% мировых запасов редкоземельных металлов, однако с их производством имеются большие проблемы. Добыча сырья составляет всего порядка 2% от мировой...

Сапропели Беларуси

7. Добыча и продажа сапропеля

Мало кто не слышал о сапропеле, это органическое отложение на дне озера, ценное удобрении. Из сапропеля делают экологически чистые органические удобрения для рассады, комнатных и балконных цветов, огородов, фермерских хозяйств...

Топливно-энергетические ископаемые: (нефть, газ, уголь, горючие сланцы урановые руды). Современные проблемы их освоения и воздействия на окружающую геологическую среду

1.3.4 Добыча угля

Способы добычи угля зависят от глубины его залегания. Разработка ведется открытым способом в угольных разрезах, если глубина залегания угольного пласта не превышает 100 метров. Нередки и такие случаи...

Этот многоликий алмаз

3. Добыча алмазов

До XVIII века Индия была главным поставщиком алмазов. Их начали добывать здесь уже во II тысячелетии до нашей эры. Основной район добычи расположен в бассейнах рек Кришна, Пеннер и Годавари. Алмазы приурочены к песчаникам, конгломератам...

Янтарь: происхождение, свойства, добыча

2. Добыча и месторождения янтаря

Многогранный земной шар со своими огромными континентами сохранил большие запасы янтаря, которые на сегодняшний день активно добываются и используются как в декоративной сфере, так и в промышленной...

geol.bobrodobro.ru

ДОБЫЧА НЕФТИ И ГАЗА 7.1. Краткая история развития нефтегазодобычи

7.1. Краткая история развития нефтегазодобычи

Современным методам добычи нефти предшествовали примитивные способы:

- сбор нефти с поверхности водоемов;

- обработка песчаника или известняка, пропитанного нефтью;

- извлечение нефти из ям и колодцев.

Сбор нефти с поверхности открытых водоемов - это, по-видимому, один из старейших способов ее добычи. Он применялся в Мидии, Ассиро-Вавилонии и Сирии до нашей эры, в Сицилии в 1-ом веке нашей эры и др. В России добычу нефти методом ее сбора с поверхности реки Ухты в 1745 г. организовал Ф.С. Прядунов. В 1858 г. на о. Челекен и в 1868 г. в Кокандском ханстве нефть собирали в канавах, устраивая запруду из досок. Американские индейцы, когда обнаруживали нефть на поверхности озер и ручьев, клали на воду одеяло, впитывающее нефть, а затем отжимали его в сосуд.

Обработка песчаника или известняка, пропитанного нефтью, с целью ее извлечения впервые описаны итальянским ученым Ф. Ари-осто в XV в.: недалеко от Модены в Италии нефтесодержащие грунты измельчались и подогревались в котлах; затем их помещали в мешки и отжимали с помощью пресса. В 1819 г. во Франции нефтесодержащие пласты известняка и песчаника разрабатывались шахтным способом. Добытую породу помещали в чан, заполненный горячей водой. При перемешивании на поверхность воды всплывала нефть, которую собирали черпаком. В 1833...1845 гг. на берегу Азовского моря добывали песок, пропитанный нефтью. Затем его помещали в ямы с покатым дном и поливали водой. Вымытую из песка нефть собирали с поверхности воды пучками травы.

Добыча нефти из ям и колодцев также известна с давних времен. В Киссии - древней области между Ассирией и Мидией - в V в. до н.э. нефть добывали с помощью кожаных ведер - бурдюков.

На Украине первые упоминания о добыче нефти относятся к началу XVII в. Для этого рыли ямы-копанки глубиной 1,5...2 м, куда просачивалась нефть вместе с водой. Затем смесь собирали в бочки, закрытые снизу пробками. Когда более легкая нефть всплывала, пробки вынимали и отстоявшуюся воду сливали. К 1840 г. глубина ям-копанок достигла 6 м, а позднее нефть стали извлекать из колодцев глубиной около 30 м.

На Керченском и Таманском полуостровах добыча нефти с древних времен производилась с помощью шеста, к которому привязывали войлок или пучок, сделанный из волос конского хвоста. Их спускали в колодец, а затем выжимали нефть в подготовленную посуду.

На Апшеронском полуострове добыча нефти из колодцев известна с VIII в. н.э. При их строительстве сначала отрывалась яма наподобие обращенного (перевернутого) конуса до самого нефтяного пласта. Затем по бокам ямы делались уступы: при средней глубине погружения конуса 9,5 м - не менее семи. Среднее количество земли, вынутой при рытье такого колодца составляло около 3100 м3. Далее стенки колодцев от самого дна до поверхности крепили деревянным срубом или досками. В нижних венцах делали отверстия для притока нефти. Ее черпали из колодцев бурдюками, которые поднимались ручным воротом или с помощью лошади.

В своем отчете о поездке на Апшеронский полуостров в 1735 г. доктор И. Лерхе писал: «... в Балаханы было 52 нефтяных кладезя глубиной в 20 саженей (1 сажень = 2,1 м), из коих некоторые сильно бьют, и ежегодно доставляют 500 батманов нефти...» (1 батман = 8,5 кг). По данным академика С.Г. Амелина (1771 г.) глубина нефтяных колодцев в Балаханах достигала 40...50 м, а диаметр или сторона квадрата сечения колодца 0,7...! м.

В 1803 г. бакинский купец Касымбек соорудил два нефтяных колодца в море на расстоянии 18 и 30 м от берега Биби-Эйбата. Колодцы были защищены от воды коробом из плотно сколоченных досок. Нефть добывалась из них много лет. В 1825 г. во время шторма колодцы были разбиты и затоплены водами Каспия.

К моменту подписания Гюлистанского мирного договора между Россией и Персией (декабрь 1813г.), когда Бакинское и Дербентское ханства влились в состав нашей страны, на Апшеронском полуострове насчитывалось 116 колодцев с черной нефтью и один с «белой», ежегодно дававших около 2400 т этого ценного продукта. В 1825 г. в районе Баку из колодцев было добыто уже 4126 т нефти.

При колодезном способе техника добычи нефти не менялась на протяжении столетий. Но уже в 1835 г. чиновник горного ведомства Фаллендорф на Тамани впервые применил насос для откачки нефти через опущенную деревянную трубу. Ряд технических усовершенствований связан с именем горного инженера Н.И. Воскобойникова. Чтобы уменьшить объем земляных работ он предложил сооружать нефтяные колодцы в виде шахтного ствола, а в 1836...1837 гг. осуществил в Баку и Балаханах переустройство всей системы хранения и отпуска нефти. Но одним из главных дел его жизни стало бурение первой в мире нефтяной скважины в 1848 г.

Длительное время к добыче нефти посредством бурения скважин в нашей стране относились с предубеждением. Считалось, что раз сечение скважины меньше, чем у нефтяного колодца, то и приток нефти к скважинам существенно меньше. При этом не учитывалось, что глубина скважин значительно больше, а трудоемкость их сооружения меньше.

Свою отрицательную роль сыграло высказывание посетившего Баку в 1864 г. академика Г.В. Абиха о том, что бурение нефтяных скважин здесь не оправдывает ожиданий, и что «... как теория, так и опыт одинаково подтверждают мнение о необходимости увеличения числа колодцев...»

Аналогичное мнение существовало в отношении бурения некоторое время и в США. Так, в местности, где Э. Дрейк пробурил свою первую нефтяную скважину, полагали, что «нефть является жидкостью, вытекающей каплями из угля, залегающего в ближних холмах, что для ее добычи бесполезно бурить землю и что единственный способ ее собрать - это отрыть траншеи, где она бы скапливалась».

Тем не менее практические результаты бурения скважин постепенно изменили это мнение. Кроме того и статистические данные о влиянии глубины колодцев на добычу нефти свидетельствовали о необходимости развития бурения: в 1872 г. среднесуточная добыча нефти из одного колодца глубиной 10... 11 м составляла 816 кг, в 14...16 м - 3081 кг, а глубиной свыше 20 м - уже 11200 кг.

При эксплуатации скважин нефтепромышленники стремились перевести их в режим фонтанирования, т.к. это был наиболее легкий путь добычи. Первый мощный нефтяной фонтан в Балаханах ударил в 1873 г. на участке Халафи. В 1878 г. большой нефтяной фонтан дала скважина, пробуренная на участке З.А. Тагиева в Биби-Эйбате. В 1887 г. 42 % нефти в Баку было добыто фонтанным способом.

Форсированный отбор нефти из скважин приводил к быстрому истощению прилегающих к их стволу нефтеносных слоев, а остальная (большая) ее часть оставалась в недрах. Кроме того, из-за отсутствия достаточного количества хранилищ значительные потери нефти имели место уже на поверхности земли. Так, в 1887 г. фонтанами было выброшено 1088 тыс. т нефти, а собрано - всего 608 тыс. т. На площадях вокруг фонтанов образовывались обширные нефтяные озера, где в результате испарения терялись наиболее ценные фракции. Сама выветрившаяся нефть становилась малопригодной для переработки, и ее выжигали. Застойные нефтяные озера горели по много дней подряд.

Добыча нефти из скважин, давление в которых было недостаточным для фонтанирования, производилась с помощью цилиндрических ведер длиной до 6 м. В их дне был устроен клапан, открывающийся при движении ведра вниз и закрывающийся под весом извлекаемой жидкости при давлении ведра вверх. Способ добычи нефти посредством желонок назывался тартанием.

Первые опыты по применению глубинных насосов для добычи нефти были выполнены в США в 1865 г. В России этот способ начали применять с 1876 г. Однако насосы быстро засорялись песком и нефтепромышленники продолжали отдавать предпочтение желонке. Из всех известных способов добычи нефти главным оставался тартальный: в 1913 г. с его помощью добывали 95 % всей нефти.

Тем не менее инженерная мысль не стояла на месте. В 70-х годах XIX в. В.Г. Шухов предложил компрессорный способ добычи нефти посредством подачи в скважину сжатого воздуха (эрлифт). Испытана эта технология была в Баку только в 1897 г. Другой способ добычи нефти - газлифт - предложил М.М. Тихвинский в 1914 г.

Выходы природного газа из естественных источников использовались человеком с незапамятных времен. Позже нашел применение природный газ, получаемый из колодцев и скважин. В 1902 г. в Сура-ханах близ Баку была пробурена первая скважина, давшая промышленный газ с глубины 207 м.

topuch.ru

1.1. Краткая история развития нефтегазодобычи

Современным методам добычи нефти предшествовали примитивные способы:

  • сбор нефти с поверхности водоемов;

  • обработка песчаника или известняка, пропитанного нефтью;

  • извлечение нефти из ям и колодцев.

Сбор нефти с поверхности открытых водоемов ‑ это, по-видимому, один из старейших способов ее добычи. Он применялся в Мидии, Ассиро-Вавилонии и Сирии до нашей эры, в Сицилии в 1-м веке нашей эры и др. В России добычу нефти методом ее сбора с поверхности реки Ухты в 1745г. организовал Ф.С. Прядунов. В 1868 г. в Кокандском ханстве нефть собирали в канавах, устраивая запруду из досок. Американские индейцы, когда обнаруживали нефть на поверхности озер и ручьев, клали на воду одеяло, впитывающее нефть, а затем отжимали его в сосуд.

Обработка песчаника или известняка, пропитанного нефтью, с целью ее извлечения впервые описаны итальянским ученым Ф. Ариосто в ХV в: недалеко от Модены в Италии нефтесодержащие грунты измельчались и подогревались в котлах; затем их помещали в мешки и отжимали с помощью пресса. В 1819 г. во Франции нефтесодержащие пласты известняка и песчаника разрабатывались шахтным способом. Добытую породу помещали в чан, заполненный горячей водой. При перемешивании на поверхность воды всплывала нефть, которую собирали черпаком. В 1833-1845 гг. на берегу Азовского моря добывали песок, пропитанный нефтью. Затем его помещали в ямы с покатым дном и поливали водой. Вымытую из песка нефть собирали с поверхности воды пучками травы.

Добыча нефти из ям и колодцев также известна с давних времен. В Киссии - древней области между Ассирией и Мидией ‑ в V в. до н.э. нефть добывали с помощью кожаных ведер ‑ бурдюков.

На Украине первые упоминания о добыче нефти относятся к началу ХV в. Для этого рыли ямы-копанки глубиной 1,5-2 м, куда просачивалась нефть вместе с водой. Затем смесь собирали в бочки, закрытые снизу пробками. Когда более легкая нефть всплывала, пробки вынимали и отстоявшуюся воду сливали. К 1840 г. глубина ям-копанок достигла 6м, а позднее нефть стали извлекать из колодцев глубиной около 30 м.

На Керченском и Таманском полуостровах добыча нефти с древних времен производилась с помощью шеста, к которому привязывали войлок или пучок, сделанный из волос конского хвоста. Их спускали в колодец, а затем выжимали нефть в подготовленную посуду.

На Апшеронском полуострове добыча нефти из колодцев известна с 13 в. н.э. При их строительстве сначала отрывалась яма наподобие обращенного (перевернутого) конуса до самого нефтяного пласта. Затем по бокам ямы делались уступы: при средней глубине погружения конуса 9,5 м ‑ не менее семи. Среднее количество земли, вынутой при рытье такого колодца, составляло около 3100 м3 далее стенки колодцев от самого дна до поверхности крепили деревянным срубом или досками, В нижних венцах делали отверстия для притока нефти. Ее черпали из колодцев бурдюками, которые поднимались ручным воротом или с помощью лошади.

В своем отчете о поездке на Апшеронский полуостров в 1735 г. доктор И. Лерхе писал: «... В Балаханы было 52 нефтяных кладезя глубиной в 20 саженей (1 сажень - 2,1м), из коих некоторые сильно бьют, и ежегодно доставляют 500 батманов нефти...» (1 батман 8,5 кг). По данным академика С.Г. Амелина (1771 г.) глубина нефтяных колодцев в Балаханах достигала 40-50 м, а диаметр или сторона квадрата сечения колодца 0,7-1 м.

В 1803 г. бакинский купец Касымбек соорудил два нефтяных колодца в море на расстоянии 18 и 30 м от берега Биби-Эйбата. Колодцы были защищены от воды коробом из плотно сколоченных досок. Нефть добывалась из них много лет. В 1825 г. во время шторма колодцы были разбиты и затоплены водами Каспия.

При колодезном способе техника добычи нефти не менялась на протяжении столетий. Но уже в 1835 г. чиновник горного ведомства Фаллендорф на Тамани впервые применил насос для откачки нефти через опущенную деревянную трубу. Ряд технических усовершенствований связан с именем горного инженера Н.И. Воскобойникова. Чтобы уменьшить объем земляных работ он предложил сооружать нефтяные колодцы в виде шахтного ствола, а в 1836-1837 гг. осуществил в Баку и Балаханах переустройство всей системы хранения и отпуска нефти.Но одним из главных дел его жизни стало бурение первой в мире нефтяной скважины в 1848 г.

Длительное время к добыче нефти посредством бурения скважин в нашей стране относились с предубеждением. Считалось, что раз сечение скважины меньше, чем у нефтяного колодца, то и приток нефти к скважинам существенно меньше. При этом не учитывалось, что глубина скважин значительно больше, а трудоемкость их сооружения меньше.

При эксплуатации скважин нефтепромышленники стремились перевести их в режим фонтанирования, т.к. это был наиболее легкий путь добычи. Первый мощный нефтяной фонтан в Балаханах ударил в 1873 г. на участке Халафи. В 1887 г. 42 % нефти в Баку было добыто фонтанным способом.

Форсированный отбор нефти из скважин приводил к быстрому истощению прилегающих к их стволу нефтеносных слоев, а остальная (большая) ее часть оставалась в недрах. Кроме того, из-за отсутствия достаточного количества хранилищ значительные потери нефти имели место уже на поверхности земли. Так, в 1887 г. фонтанами было выброшено 1088 тыс. т нефти, а собрано ‑ всего 608 тыс. т. На площадях вокруг фонтанов образовывались обширные нефтяные озера, где в результате испарения терялись наиболее ценные фракции. Сама выветрившаяся нефть становилась малопригодной для переработки, и ее выжигали. Застойные нефтяные озера горели по много дней подряд.

Добыча нефти из скважин, давление в которых было недостаточным для фонтанирования, производилась с помощью цилиндрических ведер длиной до 6 м. В их дне был устроен клапан, открывающийся при движении ведра вниз и закрывающийся под весом извлекаемой жидкости при давлении ведра вверх. Способ добычи нефти посредством желонок назывался тартанием, в 1913 г. с его помощью добывали 95 % всей нефти.

Тем не менее, инженерная мысль не стояла на месте. В 70-х годах 19 в. В.Г. Шухов предложил компрессорный способ добычи нефти посредством подачи в скважину сжатого воздуха (эрлифт). Испытана эта технология была в Баку только в 1897 г. другой способ добычи нефти ‑ газлифт ‑ предложил М.М. Тихвинский в 1914 г.

Выходы природного газа из естественных источников использовались человеком с незапамятных времен. Позже нашел применение природный газ, получаемый из колодцев и скважин. В 1902 г. в Сураханах близ Баку была пробурена первая скважина, давшая промышленный газ с глубины 207 м.

В развитии нефтяной промышленности можно выделить пять основных этапов:

I этап (до 1917 г.) – дореволюционный период;

II этап (с 1917 до 1941 гг.) период до Великой Отечественной войны;

III этап (с 1941 по 1945 гг.) – период Великой Отечественной войны;

IV этап (с 1945 по 1991 гг.) – период до распада СССР;

V этап (с 1991 г.) – современный период.

Дореволюционный период. На территории России нефть известна с давних пор. Еще в XVI в. Русские купцы торговали Бакинской нефтью. При Борисе Годунове (XVI в.) в Москву была доставлена первая нефть, добытая на реке Ухте. Поскольку слово «нефть» вошло в русский язык лишь в конце XVIII в., называли ее тогда «густая вода горяща».

В 1813 г. к России были присоединены Бакинское и Дербентское ханства с их богатейшими нефтяными ресурсами. Это событие оказало большое влияние на развитие нефтяной промышленности России в последующие 150 лет.

Другим крупным районом нефтедобычи в дореволюционной России была Туркмения. Установлено, что в районе Небит-Дага черное золото добывалось уже около 800 лет назад. В 1765 г. на о. Челекен насчитывалось 20 нефтяных колодцев с суммарной годовой добычей около 64 т в год. По свидетельству русского исследователя Каспийского моря Н. Муравьева, в 1821 г. туркмены на лодках отправили в Персию около 640 т нефти. В 1835 г. ее вывезли с о. Челекен больше, чем из Баку, хотя именно Апшеронский полуостров являлся объектом повышенного внимания нефтепромышленников.

Началом развития нефтяной промышленности в России является 1848 год,

В 1957 г. на долю Российской Федерации приходилось более 70 % добываемой нефти, а Татария вышла на первое место в стране по добыче нефти.

Главным событием данного периода стало открытие и начало разработки богатейших нефтяных месторождений в Западной Сибири. Еще в 1932 г. академик И.М. Губкин высказал мысль о необходимости начала систематических поисков нефти на восточном склоне Урала. Сначала были собраны сведения о наблюдениях естественных нефтяных выходов (реки Большой Юган, Белая и др.). В 1935г. здесь начали работать геологоразведочные партии, которые подтвердили наличие выходов нефтеподобных веществ. Однако «большой нефти» не было. Разведочные работы продолжались до 1943 г., а за тем были возобновлены в 1948 г. Лишь в 1960 г. было открыто Шаимское нефтяное месторождение, а вслед за ним Мегионское, Усть-Балыкское, Сургутское, Самотлорское, Варьеганское, Лянторское, Холмогорское и др. Началом промышленной добычи нефти в Западной Сибири считается 1965 г., когда ее было добыто около 1 млн. т. Уже в 1970 г. добыча нефти здесь составила 28 млн. т, а в 1981 г. ‑ 329,2млн.т. Западная Сибирь стала основным нефтедобывающим районом страны, а СССР вышел на первое место в мире по добыче нефти.

В 1961 г. были получены первые фонтаны нефти на месторождениях Узень и Жетыбай в Западном Казахстане (полуостров Мангышлак). Промышленная их разработка началась в 1965 г. Только по этим двум месторождениям извлекаемые запасы нефти составляли несколько сот миллионов тонн. Проблема заключалась в том, что мангышлакские нефти ‑ высокопарафинистые и имели температуру застывания +30...33 °С. Тем не менее в 1970 г. добыча нефти на полуострове была доведена до нескольких миллионов тонн.

Планомерный рост добычи нефти в стране продолжался до 1984 г. В 1984-85 гг. произошло падение нефтедобычи. В 1986-87 гг. она снова росла, достигнув максимума. Однако, начиная с 1989 г., добыча нефти стала падать.

Современный период. После распада СССР падение добычи нефти в России продолжилось. В 1992 г. она составила 399 млн. т, в 1993 г. ‑ 354 млн. т, в 1994 г. ‑ 317 млн. т, в 1995 г. ‑ 307 млн. т.

Продолжение падения добычи нефти связано с тем, что не устранено влияние ряда объективных и субъективных негативных факторов.

Во-первых, ухудшилась сырьевая база отрасли. Степень вовлеченности в разработку и выработанность месторождений по регионам весьма высоки. На Северном Кавказе в разработку вовлечены 91,0 % разведанных запасов нефти, а выработанность месторождений составляет 81,5 %. В Урало-Поволжье эти цифры составляю соответственно 88,0 % и 69,1 %, в Республике Коми ‑ 69,0 % и 48,6 %, в Западной Сибири ‑ 76,8 % и 33,6 %.

Во-вторых, уменьшился прирост запасов нефти за счет вновь открытых месторождений. Из-за резкого снижения финансирования геологоразведочные организации сократили объем геофизических работ и поисково-разведочного бурения. Это привело к снижению числа вновь открытых месторождений. Так, если в 1986-90 гг. запасы нефти во вновь открытых месторождениях составляли 10,8 млн. т, то в 1991-95 гг. ‑ лишь 3,8 млн. т.

В третьих, велика обводненность добываемой нефти. Это означает, что при тех же издержках и объемах добычи пластовой жидкости самой нефти добывается все меньше.

В четвертых, сказываются издержки перестройки. В результате ломки старого хозяйственного механизма жесткое централизованное управление отраслью было ликвидировано, а новое - еще только создается. Возникший дисбаланс цен на нефть, с одной стороны, и на оборудование и материалы, с другой, затруднил техническое оснащение промыслов. А ведь это необходимо именно сейчас, когда большинство оборудования отработало свой срок, а многие месторождения требуют перехода с фонтанного способа добычи на насосный.

Наконец, сказываются многочисленные просчеты, допущенные в прошлые годы. Так, в 70-е годы считалось, что запасы нефти в нашей стране неисчерпаемы. В соответствии с этим ставка делалась не на развитие собственных видов промышленного производства, а на покупку готовых промышленных товаров за рубежом на валюту, получаемую от продажи нефти. Огромные средства ушли на поддержание видимости благополучия в советском обществе. Нефтяная же промышленность финансировалась по-минимуму.

На сахалинском шельфе еще в 70-80-х гг. были открыты крупные месторождения, которые до сего времени не введены в эксплуатацию. Между тем им гарантирован огромный рынок сбыта в странах Азиатско-Тихоокеанского региона.

Каковы же дальнейшие перспективы развития отечественной нефтяной промышленности?

Однозначной оценки запасов нефти в России нет. Различные эксперты называют цифры объема извлекаемых запасов от 7 до 27 млрд. т, что составляет от 5 до 20 % мировых. Распределение запасов нефти по территории России таково: Западная Сибирь ‑ 72,2 %; Урало-Поволжье ‑ 15,2 %; Тимано-Печорская провинция ‑ 7,2 %; Республика Саха (Якутия), Красноярский край, Иркутская область, шельф Охотского моря ‑ около 3,5 %.

В 1992 г. началась структурная перестройка нефтяной промышленности России: по примеру западных стран стали создавать вертикально интегрированные нефтяные компании, контролирующие добычу и переработку нефти, а также распределение получаемых из нее нефтепродуктов.

studfiles.net

Нефтедобыча — Machinepedia

Почти вся добываемая в мире нефти извлекается посредством буровых скважин, закрепленных стальными трубами высокого давления. Для подъёма нефти и сопутствующих ей газа и воды на поверхность скважина имеет герметичную систему подъёмных труб, механизмов и запорной арматуры, рассчитанную на работу с давлениями, соизмеримыми с пластовыми. Добыче нефти при помощи буровых скважин предшествовали примитивные способы: сбор её на поверхности водоёмов, обработка песчаника или известняка, пропитанного нефти, посредством колодцев.

Сбор нефти с поверхности открытых водоёмов — это, очевидно, первый по времени появления способ добычи нефти, который до нашей эры применялся в Мидии, Вавилонии и Сирии, в 1 в. в Сицилии и др. В России сбор нефти с поверхности р. Ухты начат Ф. С. Прядуновым в 1745. В 1858 на полуострове Челекен и в 1868 в Кокандском ханстве Н. собирали в канавах, по которым вода стекала из озера. В канаве делали запруду из досок с проходом воды в нижней части: нефть накапливалась на поверхности.

Разработка песчаника или известняка, пропитанного нефтью, и извлечение из него нефти впервые описаны итальянским учёным Ф. Ариосто в 15 в. Недалеко от Модены в Италии такие нефтесодержащие грунты измельчались и подогревались в котлах. Затем нефть выжимали в мешках при помощи пресса. В 1819 во Франции нефтесодержащие пласты известняка и песчаника разрабатывались шахтным способом при помощи штолен иногда длиной свыше 1 км. Добытую породу помещали в чан, наполненный горячей водой. После перемешивания на поверхность воды всплывала нефть, которую собирали черпаком. В 1833—45 на берегу Азовского моря добывали песок, пропитанный нефтью. Песок помещали в ямы с покатым дном и поливали водой. Вымытую из песка нефть собирали с поверхности воды пучками травы.

Добыча нефти из колодцев производилась в Киссии (древней области между Ассирией и Мидией) в 5 в. до н. э. при помощи коромысла, к которому привязывалось кожаное ведро. Добыча нефти из колодцев на Апшеронском полуострове известна с 8 в. Имеются письменные указания о добыче лёгкой Н. из колодцев в Сураханах и тяжёлой в Балаханах в 10—13 вв. Подробное описание колодезной добычи нефти в Баку дал немецкий натуралист Э. Кемпфер в 17 в. Глубина колодцев достигала 27 м, их стенки обкладывались камнем или укреплялись деревом. В 1729 была составлена карта Апшеронского полуострова с указанием нефтяных колодцев. В 1825 в Баку из 120 колодцев было добыто 4126 т нефти, а в 1862 из 220 колодцев 5480 т.

Добыча нефти посредством скважин начала широко применяться с 60-х гг. 19 в. Вначале, наряду с открытыми фонтанами и сбором нефти в вырытые рядом со скважинами земляные амбары добыча нефти из скважин осуществлялась также с помощью цилиндрических вёдер с клапаном в днище или желонок. Из механизированных способов эксплуатации впервые в 1865 в США была внедрена глубиннонасосная эксплуатация, которую в 1874 применили на нефтепромыслах в Грузии, в 1876 в Баку, в 1895 в Грозном. В 1886 В. Г. Шухов предложил компрессорную добычу нефти, которая была испытана в Баку (1897). Более совершенный способ подъёма Н. из скважины — газлифт — предложил М. М. Тихвинский в 1914.

Процесс добычи нефти, начиная от притока её по продуктивному (нефтяному) пласту к забоям скважин и до внешней перекачки товарной нефти с промысла, можно разделить на три этапа. Первый — движение нефти по пласту к скважинам благодаря искусственно создаваемой разности давлений в пласте и на забоях скважин (т. н. разработка нефтяной залежи или месторождения). Второй этап — движение нефти от забоев скважин до их устьев на поверхности — эксплуатация нефтяных скважин. Третий этап — сбор нефти и сопровождающих её газа и воды на поверхности, их разделение, удаление воды и минеральных солей из нефти (т. н. подготовка нефти), обработка пластовой воды перед закачкой в пласт при его заводнении или для сброса в промышленную канализацию (т. н. подготовка воды), закачка воды в пласт через нагнетательные скважины, сбор попутного нефтяного газа. Осуществление процесса добычи нефти с помощью скважин и технологических установок называется эксплуатацией нефтяного промысла.

machinepedia.org

История бурения на нефть и воду — Добыча нефти и газа

До появления большого спроса на нефть уровень техники ее добычи сохранялся почти неизменным. Нефть добывали только у ее естественных выходов при помощи колодцев, стенки которых закреплялись в лучшем случае известняковыми плитами. Чаще всего колодцы имели округлую форму и крепились досками, распираемыми обручами.

Потребность в нефти вызвала необходимость ее добычи все с больших и больших глубин. Старые способы добычи не давали возможности уходить на большую глубину, так как при подходе к нефтяному пласту выделялся горючий газ. При этом происходили взрывы и пожары. Люди, спускавшиеся в колодцы, нередко гибли, задыхались, потому что газ вытеснял из колодца весь воздух.

 

Колодцы рыли специальные мастера. Мастер, спускаясь в колодец, обвязывался веревкой. Работая, он пел песни, а его помощники, стоя наверху, держали конец веревки и прислушивались. Как только прекращалась песня, они тащили мастера наверх. Свежий воздух приводил отравленного человека в чувство, но частые отравления разрушали организм, поэтому нередки были случаи, когда поднятый на поверхность мастер умирал, не приходя в сознание.

Во избежание обвалов, взрывов и отравлений колодцы рыли ступенями. Такая проходка колодцев требовала очень большой затраты труда. Несмотря на это, глубина некоторых колодцев на Апшеронском полуострове достигала 60 метров. Один из таких глубоких колодцев, как гласит надпись на его каменных плитах, был сооружен мастером Аллах Ярам Мамед Нур оглы в 1594 году. Мелкими колодцами нельзя было вскрывать нефтяные залежи, находящиеся на глубине более 50 80 метров. В середине XIX века начались попытки вскрытия нефтяных пластов вместо колодцев буровыми скважинами.

 

Применение бурения позволило получить нефть и природный горючий газ в больших количествах и с больших глубин. Именно оно явилось одним из основных факторов, сыгравших решающую роль в развитии добычи сначала нефти, а затем и газа.

Бурение начали применять очень давно. Известно, что более 2000 лет до нашей эры в Китае, в провинции Сычуань, при помощи бамбуковых штанг бурили скважины для добычи рассолов (соли). Скважины углублялись до нескольких десятков метров. Вместе с соленой водой иногда выделялся и горючий газ.

Ручное бурение деревянными штангами для добычи рассолов довольно широко применялось в России в районах Солигалича, Нижнего-Новгорода, в Старой Руссе, на реке Тотьме и, в ряде других районов еще в XVIXVII веках. Бурение на воду при помощи железных штанг широко применялось в России начиная с XVIII века.

 

Пожары и загрязнение соли нефтью долгое время заставляли считать нефть вредной примесью. Но когда нефть понадобилась в качестве сырья для получения из нее осветительных масел, интерес к ней сильно вырос, и бурение оказалось лучшим методом ее добычи из недр земной коры.

Первые упоминания о применении бурения для поиска нефти относятся к 30-м годам прошлого века. На Тамани, прежде чем рыть нефтяные колодцы, производили предварительную разведку буравом. Чиновник горного ведомства фаллендорф, обследовавший нефтяные колодцы на Кубани,, в 1835 году писал:

«Когда предполагают выкопать в новом месте колодец, то сначала пробуют буравом землю, вдавливая оный и подливая немного воды, дабы он ходше входил и по вынятию оного, есть ли будет держаться нефть, то на сем месте начинают копать четырехугольную яму...»

В 1844 году горный инженер А. Ф. Семенов предложил горному ведомству применить для извлечения нефти ш недр бурение скважин, подобных скважинам, бурящимся на воду.

Это предложение было реализовано почти четыре года спустя в Биби-Эйбате, но не обратило на себя внимания промышленников, так как скважина дала очень немного нефти.

Вслед за тем, лишь 10 лет спустя, была пробурена полковником Новосильцевым скважина на речке Кудако, на лесистых склонах северо-западной оконечности Кавказского хребта. Эта скважина дала фонтан нефти, что привлекло внимание к бурению как к методу, позволяющему добывать нефть с выгодой для промышленников. Почти одновременно была пробурена скважина на Ухте промышленником Сидоровым. Эта скважина была обсажена деревянными трубами.

 

Буровая скважина, заложенная в 1869 году в Балаханском районе на участке Мирзоева, дала мощный фонтан газа, выбросивший много песка и камней. Газовые выбросы, сопровождавшиеся большим шумом, были приписаны нечистой силе, и бурение было приостановлено.

Царское правительство не только не помогало развитию бурения, но и прямо препятствовало ему. Так, в 1866 году правительство ответило отказом на просьбу о разрешении бурении» Закавказскому торговому товариществу.

Из-за недальновидности царского правительства бурение на нефть гораздо быстрее развилось в США, хотя оно было начато там на 11 лет позднее.

На следующий же год после отмены откупной системы началось на Апшеронском полуострове и в других районах России интенсивное бурение в поисках нефти.

 

Фонтаны, полученные скважинами, пробуренными в России на Апшеронском полуострове, на острове Челекене и в — Грозном, превосходили во много раз небольшие притоки нефти, полученные скважинами в Пенсильвании.

В России были разработаны два основных метода, применявшихся в XIX и в начале XX века при бурении на нефть, штанговое и канатное, ударное бурение, которые были затем использованы во всех других странах. Эти методы по имени промыслов, где они начали применяться, получили наименование бакинского и грозненского.

rengm.ru